- •Содержание
- •Глава I. Функция и ее предел
- •§ 1. Множества
- •§ 2. Понятие функции
- •§ 3. Основные характеристики функции
- •§ 4. Классификация функций
- •4.1. Обратная функция
- •4.2. Сложная функция
- •4.3. Основные элементарные функции и их графики
- •§ 5. Числовые последовательности
- •§ 6. Предел функции
- •6.1. Предел функции в точке
- •6.2. Предел функции при
- •6.3. Теоремы о пределах функций
- •6.4. Два замечательных предела
- •§ 7. Бесконечно большие и бесконечно малые функции
- •7.1. Бесконечно большие функции и их свойства
- •7.2. Бесконечно малые функции и их свойства
- •7.3. Связь между функцией, ее пределом и б. М. Ф.
- •7.4. Сравнение бесконечно малых функций
- •§ 8. Вычисление пределов функции
- •§ 9. Непрерывность функции
- •9.1. Односторонние пределы
- •Понятие непрерывности функции
- •Классификация точек разрыва функции
- •9.4. Свойства функций, непрерывных на отрезке
- •Глава II. Дифференциальное исчисление
- •§ 10. Понятие производной, ее геометрический и физический смысл
- •10.1. Определение производной
- •10.2. Геометрический смысл производной
- •10.3. Физический смысл производной
- •§ 11. Правила дифференцирования функций и производные элементарных функций
- •Правила дифференцирования
- •11.2. Производные элементарных функций
- •11.3. Логарифмическое дифференцирование
- •11.4. Производные высших порядков
- •Производная неявной функции
- •11.6. Производная функции, заданной параметрически
- •§ 12. Дифференциал функции
- •§ 13. Основные теоремы дифференциального исчисления
- •Геометрический смысл теоремы Ролля.
- •§ 14. Правило Лопиталя
- •14.1. Теорема Лопиталя
- •14.2. Другие виды неопределенностей и их раскрытие
- •§ 15. Исследование функций при помощи производных
- •15.1. Признак монотонности функции Необходимое условие экстремума функции
- •15.2. Достаточные условия экстремума
- •15.3. Направление выпуклости и точки перегиба графика функции
- •15.4. Асимптоты графика функций
- •15.5. Общая схема исследования функции
- •15.6. Наибольшее и наименьшее значение функции на отрезке
- •Литература
6.4. Два замечательных предела
Первый замечательный предел.
Докажем это равенство.
Возьмем круг радиуса 1.
Пусть угол радиан.
Тогда дуга радиан, ,
Площадь треугольника .
Площадь сектора .
Площадь треугольника .
или .
,
( по теореме о промежуточной функции )
Следствия: , , , ,
, , .
Пример 1. .
Пример 2. .
Второй замечательный предел.
Две формулировки второго замечательного предела:
Раскрывает неопределенность .
Пример.
Замечание. Второй замечательный предел можно применять и при .
§ 7. Бесконечно большие и бесконечно малые функции
(б.б.ф. и б.м.ф.)
7.1. Бесконечно большие функции и их свойства
Определение. Функция называется бесконечно большой функцией при , если для любого числа существует число такое, что для всех , удовлетворяющих неравенству , выполняется неравенство . В этом случае записывают и говорят функция имеет бесконечный предел в точке .
Краткая запись определения:
Аналогично определяются б. б. ф. при .
Например:
1) при является бесконечно большой функцией.
2) при является бесконечно большой функцией.
Свойства б. б. ф.
-
Сумма конечного числа б. б. ф. есть б. б. ф.
-
Произведение б. б. ф. на число есть б. б. ф.
-
Произведение двух б. б. ф. есть б. б. ф.
7.2. Бесконечно малые функции и их свойства
Определение. Функция называется бесконечно малой функцией при , если .
Аналогично определяются бесконечно малые функции при .
Бесконечно малые функции иначе называют бесконечно малыми величинами, или бесконечно малыми, и обозначают греческими буквами .
Примеры б. м. ф. функций: при ;
при .
при .
Свойства б. м. ф.
-
Алгебраическая сумма конечного числа б. м. ф. есть б. м. ф.
-
Произведение ограниченной функции на б. м. ф. есть б. м. ф.
-
Произведение б. м. ф. на число есть б. м. ф.
-
Произведение двух б. м. ф. есть б. м. ф.
-
Частное от деления б. м. ф. на функцию, имеющую отличный от нуля предел , есть б. м. ф.
-
Частное от деления функции, имеющей отличный от нуля предел, на б. м. ф. есть б. б. ф.
-
Частное от деления функции, имеющей отличный от нуля предел, на б. б. ф. есть б. м. ф.
-
Если функция является б. м. ф. и не равна нулю, то функция есть б. б. ф. и наоборот, если функция является б. б. ф., то функция есть б. м. ф.
Примеры вычисления пределов с помощью свойств б. б. ф. и б. м. ф.
1. |
2. |
3. |
4. |
7.3. Связь между функцией, ее пределом и б. М. Ф.
Теорема. Если , то ,
где - это б. м. ф. при .
Доказательство.
,
т.е. .
Следовательно это б. м. ф. при , которую обозначим через . Таким образом, ¢.
Теорема. (обратная) Если , то
Доказательство. Так как есть б. м. ф. при , то .
¢